Диссуторы применяются в кондитерской промышленности для растворения сахара, приготовления сиропов, инвертного сиропа, для роспуска возвратных отходов и т. п.
Диссуторы представляют собой металлические емкости цилиндрической или прямоугольной формы с барботерами и змеевиками.
На рис. 3 показан диссутор цилиндрической формы. Он состою из стальной обечайки 11, наклонного или сферического днища 12, люка 9 для загрузки сахара и подачи воды, паропровода 8 с барботером, змеевика 7 для подогрева смеси, крышки 6, трубопровода 5 для подачи патоки или инвертного сиропа, трубы 4 для отвода вторичного пара. Наружная поверхность покрыта изоляцией 10. Через штуцер 3 отводится готовый сироп, через штуцер 1 отводится конденсат в конденсатоотводчик 2.
Размеры диссуторов могут быть различными в зависимости от требующегося количества сиропа.
Помимо отмеченных выше недостатков тепловой обработки продукта барботированием в него пара, недостатками диссуторов являются невысокое качество получаемого сиропа, периодичность процесса, применение ручного труда.
Таблица 3
Техническая характеристика диссуторов
Показатели |
Прямо угольный |
Цилинд рический |
Показатели |
Прямо угольный |
Цилинд рический |
Производительность (по сиропу), кг/ч | 3000 | 2000 | Габариты, мм | ||
длина | 2200 | — | |||
Давление греющего пара, МПа | 0,4-0,5 | 0,4-05 | ширина (диаметр) | 1500 | 1400 |
Площадь поверхности нагрева, м2 | 4 | 5 | высота | 1200 | 1400 |
Полезный объем, м3 | 3,3 | 1,7 | Масса, кг | 900 | 800 |
Сферические вакуум-аппараты. Эти аппараты предназначены преимущественно для уваривания различных начинок; они применяются также для приготовления конфетных, ирисных, мармеладных и других кондитерских масс. С целью снижения температуры кипения масс процесс в этих аппаратах осуществляется под разрежением, что способствует улучшению качества в сравнении с увариванием масс в открытых варочных котлах при атмосферном давлении.
Сферические вакуум-аппараты бывают с механической мешалкой и без мешалки; устройство их аналогично. Наиболее распространены аппараты с мешалкой.
Сферический вакуум-аппарат 31-А вместимостью 150 л с механической мешалкой (рис. 4) представляет собой стационарный двутельный варочный котел, внутри которого установлена двухлопастная горизонтальная мешалка 18. Котел аппарата имеет медную чашу 17 с отбортованным фланцем. Чаша помещена в стальной паровой рубашке 16, на которой с правой стороны находится пароподводящий патрубок 15 с вентилем, манометром 14 и предохранительным клапаном. С другой стороны паровой рубашки предусмотрен воздушный кран 1 для продувки парового пространства и патрубок 21 для спуска конденсата и присоединения конденсатоотводчика.
К чаше котла при помощи фланцевого соединения с прокладкой и откидных болтов присоединяется медный колпак 6, на котором установлены вакуумметр 11, термометр 7 и воздушный кран.
Для наблюдения за ходом процесса предусмотрено два смотровых окна 12. Колпак заканчивается трубой 10. Внутри колпака перед входом в трубу предусмотрен отбойник для предотвращения уноса массы в вакуум-линию. К трубе 10 при помощи накидной гайки 8 крепится трубопровод 9, соединяющий аппарат с конденсатором смешения мокровоздушного вакуум-насоса.
Для загрузки аппарата увариваемой массой предусмотрен загрузочный кран 5, для разгрузки — спускной штуцер 19 с затвором 20\ для взятия проб служит кран 13. Мешалка 18 приводится во вращение электродвигателем 2 через червячный редуктор 3 и пару зубчатых колес 4.
При загрузке всасывающий гибкий шланг одним концом присоединяют к загрузочному крану 5, другой помещают в емкость с массой, предназначенной для уваривания. Затем открывают кран 5 и. включают вакуум-насос; под воздействием разрежения масса засасывается внутрь аппарата; при этом наблюдают за процессом загрузки через смотровые окна 12.
По окончании загрузки аппарата снимают шланг, закрывают загрузочный кран 5, включают мешалку, открывают продувочные краны, обводной вентиль у конденсатоотводчика и вентили, подающие греющий пар в паровое пространство и охлаждающую воду в конденсатор смешения вакуум- насоса (на рисунке не показан, см. описание вакуум-насосов, стр. 30). После того как воздух и конденсат удалены из парового пространства и трубопроводов, закрывают продувочные краны, включают конденсатоотводчик и подачу греющего пара.
По окончании уваривания прекращают подачу пара и охлаждающей воды в конденсатор, выключают вакуум-насос и мешалку, открывают воздушный кран с воронкой, установленный в верхней части колпака 6, и затвор 20 для выгрузки уваренной массы.
Таблица 4
Техническая характеристика сферических вакуум-аппаратов
Показатели | Без мешалки | Тип 31-А, с мешалкой |
Производительность, кг/ч | 150—200 | 150—200 |
Полезная вместимость котла, л | 200 | 150 |
Диаметр чаши аппарата, мм | 760 | 800 |
Площадь поверхности нагрева, м2 | 0,88 | 0,74 |
Давление греющего пара, МПа | 0,6 | 0,6 |
Давление при гидравлическом испытании, МПа | 1,05 | 1,05 |
Расход греющего пара, кг/ч | 220—250 | 220—250 |
Объем парового пространства, л | 75 | 75 |
Остаточное давление в аппарате, кПа | 20 | 20 |
Внутренний диаметр трубы отсоса, мм | 61 | 61 |
Мощность электродвигателя мешалки, кВт | — | 1,7 |
Частота вращения, об/мин | — | 1420 |
Частота вращения мешалки, об/мин | — | 19 |
Габариты, мм | ||
длина | 1590 | 1570 |
ширина | 960 | 980 |
высота | 2150 | 2150 |
Масса, кг | 450 | 630 |
Производительность сферического вакуум- аппарата определяется по формуле (1-1) для аппаратов периодического действия. Количество единовременно загружаемого в аппарат продукта определяется по формуле (1-2).
Расход греющего пара для уваривания продукта в сферическом вакуум-аппарате периодического действия определяется по формулам (1-23) и (1-24).
Площадь поверхности нагрева аппарата определяется так же, как для двутельного варочного котла.
Мощность электродвигателя, потребную для привода мешалки сферического вакуум-аппарата, можно подсчитать по формуле (в кВт)
N=(N1+N2)/ƞ
где N1 — мощность, затрачиваемая на вращение прямоугольной лопасти мешалки, кВт;
N2 — мощность, затрачиваемая на вращение радиальной лопасти мешалки, вращающейся у сферического днища, кВт;
ƞ— к. п. д. передач привода мешалки.
Мощность, затрачиваемую на привод прямоугольной лопасти мешалки, определяют по формуле (в кВт)
где K — коэффициент сопротивления среды, зависящий от плотности и вязкости массы (например, для сахарных растворов K≈2000);
z — число лопастей мешалки;
h — высота лопасти, м;
ω — угловая скорость вращения лопастей, рад/с ( , здесь n —частота вращения мешалки, об/мин) ;
R— радиус наибольшей окружности, описываемой лопастью, м;
r—радиус наименьшей окружности, описываемой лопастью, м;
ƞ1 —к. п. д. лопастей (принимается равным 0,6—0,8).
Мощность, затрачиваемую на привод радиальной лопасти мешалки, можно определить по формуле (в кВт)
где ρ —плотность увариваемой массы, кг/м3;
g—ускорение свободного падения, м/с2;
R1— наибольший радиус лопасти, м; гх — наименьший радиус лопасти, м;
α1 и α2— соответственно наименьший и наибольший углы расположения радиальной лопасти мешалки по отношению к вертикальной оси аппарата, град.
Рис. 5. Универсальный варочный вакуум-аппарат М-184 с автоматической разгрузкой.
Универсальный варочный вакуум-аппарат М-184 с автоматической разгрузкой. Аппарат предназначен для уваривания в небольших количествах ирисной, карамельной и желейной масс, начинок и других кондитерских масс.
Универсальный аппарат (рис. 5) состоит из двух котлов: верхнего 12 и нижнего приемного 13, расположенных один над другим.
Верхний двутельный котел служит для уваривания массы (при атмосферном давлении) и представляет собой полусферическую медную чашу, заключенную в чугунную паровую рубашку, в которую подается греющий пар.
Масса в чаше во время «варки перемешивается якорной мешалкой 5, привод которой осуществляется от электродвигателя 4. Чаша верхнего котла закрыта крышкой 6 с приемной воронкой и штуцерами для загрузки и для отвода вторичного пара. Через штуцер в низу чаши уваренная масса выпускается в нижний котел. Отверстие этого штуцера открывается при помощи вертикального штока, связанного с пневматическим клапаном 7.
Перед сливом массы нижний котел 13 прижимают к крышке 3 нижнего котла при помощи ножной педали. Нижний приемный котел представляет собой медный сосуд с полусферическим днищем. Цапфы этого котла свободно лежат в гнездах поворотной вилки 2, которая находится на оси, укрепленной на левой стойке станины.
По окончании процесса варки вилка 2 с котлом 13 поворачивается вокруг оси и нижний котел выводится из-под крышки 3 для разгрузки. В крышке 3 имеется два смотровых окна для наблюдения за процессом спуска массы из верхнего котла.
Аппарат снабжен манометрическим термометром 8, манометром 10, вакуумметром 9, предохранительным клапаном 11 и кнопочным управлением электродвигателями.
Ротационный мокровоздушный вакуум-насос 15, откачивая через конденсатор 14 воздушно-водяную смесь, создает разрежение в нижнем котле 13 ив пневматическом клапане 7, открывающем отверстие для спуска массы в нижний котел 13. При этом благодаря разрежению ускоряется переход в котел массы и происходит процесс интенсивного самоиспарения, ведущий к дополнительному удалению влаги из массы, отсасываемой из верхнего котла в нижний. За счет самоиспарения влаги температура массы значительно понижается.
Встроенный в аппарат малогабаритный мокровоздушный водокольцевой вакуум-насос 15 смонтирован на отдельной плите 16, укрепленной на стойках аппарата, и приводится в движение от электродвигателя 1.
Конденсатор 14 представляет собой трубу, одним концом подсоединенную к крышке 3 аппарата, а другим — к насосу. Внутрь конденсатора через трубку с отверстиями подводится холодная вода, которая выходит тонкими струйками и создает водяную завесу, конденсируя вторичный пар.
В верхний котел загружают компоненты смеси или предварительно приготовленную смесь увариваемой массы, включают пар и мешалку. Контроль за температурой массы осуществляется по контактному манометрическому термометру 8, термобаллон которого погружен в увариваемую массу. Как только ее температура достигнет требуемого значения, автоматически включается перепускной клапан выгрузки массы в нижний котел, выключается электродвигатель ротационного вакуум-насоса и подача воды в конденсатор и осуществляется выгрузка уваренной массы.
Техническая характеристика универсального варочного вакуум-аппарата М-184 с автоматической разгрузкой
Производительность, кг/ч | 150 |
Полезная вместимость верхнего варочного котла, л | 60 |
Рабочее давление, МПа | 0,6 |
Давление при гидравлическом испытании, МПа | 0,9 |
Остаточное давление в нижнем котле, МПа | 0,02 |
Частота вращения мешалки, об/мин | 110 |
Производительность вакуум-насоса типа КВН-8, мз/ч | До 40 |
Мощность электродвигателя привода мешал ки, кВт | 1,0 |
Частота вращения, об/мин | 1410 |
Мощность электродвигателя вакуум-насоса, кВт | 2,0 |
Частота вращения, об/мин | 1420 |
Габариты, мм | 1378x868x1* |
Масса, кг | 680 |
Машины для темперирования кондитерских масс МТ-250 и МТМ-100.
Машины предназначены для смешивания и темперирования различных кондитерских масс: начинок, конфетных, шоколадных и мармеладных масс, тертого какао и т. д.
Машина МТ-250 (рис. 6), так же как машина МТМ-100, представляет собой цилиндрическую емкость 3 с рубашкой 2 для пароводяного обогрева и комбинированной мешалкой внутри.
Загрузка машины массой производится насосом или вручную через верхнюю откидную крышку 11. В рубашку 2 подается пароводяная смесь для обогрева темперируемой массы или вода для охлаждения. Вода подается в рубашку 2 через нижний вентиль до ее слива через воронку 8. При необходимости подогрева массы после наполнения рубашки цилиндра водой нижний вентиль 13 закрывается, а верхний вентиль для подачи пара открывается. Пар подается через штуцер тройника в нижнюю часть рубашки цилиндра, благодаря чему происходит обогрев и одновременно циркуляция, способствующая равномерному нагреванию воды на протяжении всего процесса темперирования массы.
Для того чтобы масса имела равномерную температуру и не расслаивалась, машина снабжена планетарной комбинированной мешалкой. Вертикальный вал 10 получает вращение от электродвигателя через червячный редуктор 16. На верхнем конце вала закреплено водило 6. Один его конец несет рамную мешалку 9, а другой — вал 1 планетарной мешалки. Этот вал имеет зубчатое колесо 14, сцепленное с неподвижным колесом 15у закрепленным
на верхней части трубчатой стойки 7, и лопастную мешалку 4. При враще нии водила 6 вал планетарной мешалки 1 совершает вращательное дв£ жение вокруг вала 10 и, кроме того, благодаря обкатыванию колеса 14 п неподвижному колесу 15 получает вращение вокруг собственной оси. Тг ким образом, планетарная мешалка непрерывно перемешивает все участк; массы, создавая циркуляцию внутри цилиндра. Выпуск темперированно] массы осуществляется через патрубок 12, снабженный затвором.
Вода, выходящая из рубашки цилиндра, отводится в сливную воронку 8 Контроль температуры осуществляется термометром 5.
После прогрева машины режим теплообмена становится постоянным
Таблица 5
Техническая характеристика цилиндрических темперирующих машин-сборников
Показатели | МТ -250 | МТМ-100 |
Рабочая вместимость, л | 250 | 100 |
Частота вращения мешалки, об/мин | 16; 25 | 16; 25 |
Мощность электродвигателя, кВт | 4,5 | 1.7 |
Частота вращения, об/мин Габариты, мм | 1420 | 1420 |
длина | 1326 | 1150 |
ширина | 1150 | 800 |
высота | 1475 | 1100 |
Масса, кг | 830 | 460 |
Примечание. Технические характеристики импортных цилиндрических темперирующих машин-сборников аналогичной конструкции, но большей емкости (500, 1000, 2000 л), так же как и автоматических темперирующих машин, применяемых преимущественно в шоколадном производстве для темперирования шоколадных масс, приведены в главе IV «Оборудование для производства шоколада».